автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка методов и средств оптимизации энергоисточников объектов обустройства месторождений нефти и газа континентального шельфа

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА им. И. М. ГУБКИНА

На правах рукописи УДК 621. 3. 019. 3+622. 276. Об

ЕГОРОВ Андрей Валентинович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ Я СРЕДСТВ ОПИТКИЗИЦИН ЗИЕРГОЯСТОЧНИйОВ ОБЪЕКТОВ ОБУСТРОЙСТВА МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ Я ГАЗА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ¡ШЬФА

Специальность 05.09.03 "Электротехнические

комплексы и системы, включая их управление ■и регулирование"

АВТОРЕФЕРАТ '

диссяратции на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1333

Работа выполнена в Государственной академии нефти и газа им. И. М. Губкина

Научный руководитель - кандидат технических наук, с. н. с., доцент Ершов М. С.

Официальные оппоненты: - Заслуженный деятель науки и

техники РФ, доктор технических наук, профессор Еуе-огй ЕЛ - кандидат технических наук, доцент Киреева 3. А.

Ведутдае предприятие - ЕНИЖ'аз РАО "Газпром"

Защита состоится "¿0" енстлЯрь 1955 г. в /¿^чассв на заседании специализированного Совета КОБЗ. 27.09 ь Государственной академии нефти и газа им. И. М. Губкина. - 117295, Москва, Лэнининский проспект, б5;

С диссертацией можно ознакикиться в библиотеке ГАНГ км. им. Л М. Губкина.

Автореферат разослан "/¡0". сснтаБря айэЗ г.

Л о. ученого секретаря специализированного Совета КОБЗ. 27.03

к. т. н. , доц. \ ^ & призов

Актуальность проблемы. Настоящий период развития топливно -энергетического комплекса страны характеризуется стабилизацией и падением уровня добычи углеводородного сырья з традиционных регионах нефтегазодобычи. В то хе время, вряд ли следует ожидать существеннных изменений в структур? баланса энергоносителей. В 1'акой ситуации значительную роль, как з текущий момент, так, особенно, и на перспективу, могут играть нефтегазовые ресурсы континентального шельфа. Последние 25 лет наблюдается значительный рост объемов морского поискового и разведочного бурения на нефть и газ. По оценкам компании Еритип петролеум суммарные извлекаемые запасы нефти и газа на континентальном шельфе составляют до 50Х мировых запасов нефти и до 65% запасов природного-газа.

В то хз время освоение этих запасов требует специальных' технически:: средств, по многим параметрам отличавшихся от средств освоения сухопутных месторождений нефти и газа. Технические решения, принимаемые при создании систем электроснабжения средств освоения континентального иельфа, не могут копировать в силу своей специфики как решения, разработанные для сухопутных месторождений нефти и газа с одной стороны, та:< и реяения, применяемье при создании электростанций судов ¡юрского плавания с другой. При этом опыт, накопленный з названных отраслях, необходимо должен быть максимально полно использован. От систем электроснабжения сухопутных промыслов аналогичные системы для морских отличаются в первую очередь требовани-es; автономности. Помимо этого значительную роль играет ограниченность полезней площади средств освоения зельфа и вы-

сокая удельная стоимость этой площади. Должна учитываться к большая плотность размещения электроприемников к их значительная единичная юцкость. От систем электроснабжения судов расс-матриЕземые системы отличаются в первую очередь наборов элект-ропстребителей, опять-таки большой единичной могаэсти, к высокими требованиями к надежности электроснабжения большого числа достаточно «энных потребителей. Исторически сложилось так, что в нал;ей стране давно разрабатывались морские .месторождения нефти, но расположены они были в мелководных зонах сельфа и на малых удалениях от береговой ликж:. Потребности в каких-либо специальных технических решениях для организации электроснабжения таких прошслов не возникало, ся^ты-ь: электроснабжения строились, как правило, акалопггно сухопутным к использовали береговые источники. С выходок поискового к раз-Еедочного бурения в 1970:80 г. г. на больше глубины, ситуация изменилась. Иное положение сложилась в зарубедньа: стратах, где энергетический кризис 70-х годов привел к бьчлроыу развитию морской нефтегазодобычи. Зарубежный опыт не быть механи-

чески перенесен в отечественную промышленность. Это обусловлено существенными различиям как в структуре цен, тач и в качественных показателях используемого оборудования, особенно в показателях надежности. 3 отечественной литературе работы, непосредственно посвященные рассматриваемой теме, практически отсутствуют.

Дель данной работы заключается в исследовании энергопотребления объектов обустройства морских месторождений неф-и и газа и в разрабтке методов и средств оптимизации состава авто-

- 5 -

нсмной электростанции для тагах объектов.

Для достижения поставленной цели требуется решение следу-юркх задач:

- выбор ¡фитеркя оптимизации состава автономной электростанции;

- выбор и алгоритмизация модели надежности азтонсмноя электростанции;

- разработка алгоритмов оптимизации состава автономной электростанции;

- анализ зкокс.укческого уцэрба от перерывов злеетроснаблгния объектов освоения континентального шельфа;

- анализ электрически нагрузок средстз освоения континентального шельфа и разработка методов и алгоритмов их оценки на стадии проегаярС'Вания таких объектов.

?екен::е сформулированных задач производилось с помсеья следувдсс методов и средств зьшолнения исследований: аппарата теории .марковских процессов, аппарата теории вероятностей и математической статистики, численных методов решения систем линейных и нелинейных уравнений, аппроксимации зависимостей, методов линейного и нелинейного программирования.

При решении поставленных задач получены следующие к аучк иэ ре з у.ль т ат ы:

- сформулирован экономический критерий оптимизации состава ав-тсно;.яой электростанции средств освоения континентального гелгта, резраоотаз ачгориг.м его минимизации;

- обоснована модель надежности аггочоупоЯ электростанции и разработан алгоритм расчета зтоз модели;

• разработана методика и алгоритм восстановления оценочной

- б -

плотности распределения электрических нагрузок по расчетным коэффициентам графика нагрузки;

- разработав алгоритм свертки плотностей распределения глект-рических нагрузок отдельных потребителей с учетом технологических связей мевду ними.

Практическая ценность работы заключается ь создании комплекса програьмных средств, предназначенных для использование при выборе варианта электроснабжения объектов обустройства морских месторождений нефти и газа и при проектировании систем алеетроенабжзния для этих объектов. Названный комплекс включает в себя программные средства, пре'дказначененые для расчета показателей надежности автономной электростанции, оптимизации состаза автономной электростнции и кабельной линии; пакет прикладных программ расчета электрических нагрузок объекгов обустройства морсйос нефтегазовых месторождений. Разработала методика оценки экономического ущерба от перэрчЕОь электроснабжения таких объектов.

Реализация результатов осуществлена путем внедрения б практику проектных работ института НИПИнело^ разработанных программных средств.

На защиту выносятся следующие положения:

- математическая модель надежности автономной электростанции и алгоритмизация модели;

- критерий оптимизации состава автономной злектростанюа к алгоритм минимизации критерия;

- метод и алгоритм восстановления оценочной плотности распределения злектричеких нагрузок по расчетным коэффициентам гра-

фякоз нагрузки;

- метод и алгоритм определения плотности распределения электрических нагрузок для объекта в целом с учетом технологических ограничений на совместную работу потребителей.

Апробация работы. Основные положения докладывались и обсувдалнсь на IV Всесоюзной научно-технической конференции "'Проблемы создания мощных электроэнергетических систем и систем электрсдвигэния для судов ледового плавания и технических средств освоения ¡кльфа" (Ленинград, 1583 г.), Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы комплексного освоения нефкстах и газовых месторождений" (Учкекен, 1984 г.), I Всесоюзной конференции "Комплексное освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа СССР" СМзекза, 1936 г.), научных сэмжарах кафедры теоретической электротехники и элект-ри^икацпл ::ро;,й.'плс-ннссти Государственной акал змии нефти и газа имени И. М. Губкина.

Публикации. По результатам выполненных исследований и разработок опубликовано десять печатне-: работ; результаты вогмш з состав двух нормативных фукоеодядшх документов Министерства газовой промышленности по проектирования систем электроснабжения для объектов обустройства морских местороиде-ний нефти и газа.

Структура и объем работы. Диссертационная" работа состоит из введения, четырех глап, заключения, списка использованной литераторы и дзу^: приложений. Сбъем работы составляет 153 страниц, в том тесле 157 страниц оснозного текста и 41 страница приложений. 3 работе содержится 33 рисунка и 12 таблиц,

библиография из 50 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и основные задачи исследования.

В главе 1 приведен обзор основных параметров ряда объектов освоения морских месторождений нефти к газа. Анализ особенностей названных объектов показал значительнее различия по всем основным характеристикам. Эти различия приводит к необходимости индивидуального подхода к проектировав!» систем электроснабжения и выбору энергоисточников для каждого конкретного объекта с учетом его индивидуальных характеристик. 3 работе в основном рассматриваются автономные по электроснабжению объекты ,знергоисточником которых является собственная злекгсстан-ция. Оптимизация ее состава предполагает выбор некоторого оптимального по затратам варианта, который обеспечит для данного конкретного объекта требуемый по экономическим соображениям уровень надежности электроснабжения. Оптимизируется только состав электростанции, то есть число и тип генераторов на ней. В связи с этим не рассматриваются вопросы режима работы генераторов; удерб от перерывов электроснабжения рассматривается частично - в той его части, которая обусловлена отказеми гелзра-торов.

В качестве критерия оптимизации состава автономной электростанции принят минимум затрат по электростанции на ©акционирование объекта освоения шельфа. Показана уна/одзльность

„ - 9 -

зависимости затрат от вложений в электростанцию. Обядае затраты складываются из капитальных затрат, эксплуатационных расходов и ущерба от перерывов электроснабжения. В отличие от существующих критериев выбора состава автономной электростанции, которые либо олеркруит с экспертными оценками, либо хгстхо задает величину резерва генераторов, предлагаем критерий имеет ряд преимущеотэ. Критерий является экономическим; предполагает индпгидуальность выбора варианта электроснабжения, что обус-лсБлкзаег учет всех основных параметров объекта и отсутствие фчкеировзных требований к надежности электроснабжения; дает возможность алгоритмизации процесса оптимизации состава автономной электростанции.

-Для-сценки экономического ущерба от перерьсоз электроснабжения необходимо знать параметры надежности того или иного варианта электростанции. Анализ надежности проводился на основе теории мгр-коЕских процессов в предположит! экспсненниаль-ности распределения времен наработки на отказ, восстановления и пуска генераторов, с интенсявностями потоков названных ссбы-тийД и V соответственно. В работе рассмотрены две конкурирующие модели надежности - модель "гибели и размножения" и модель системы с задержанным вводом резерва Последняя в большей степени соответствует реальности, ко значительно слохнее для алгоритмизации. Пример графа состояний для модели систем с защержанньм вводом резерва представлен на рис. 1 для электростанции, состоящей из четырех генераторов при необходимости параллельной работы двух из них. Показано, что использование модели "гибели к размножения" приводи? к значительной ошибке

Рис. 1. Пример графа состояний для модели системы с задержанным вводом резерва

в оценке парамертов надежности автономной электростанции. В связи с этим для описания надежности электростанции принята модель системы с задержанным вводом резерва

Задача алгоритмизации принятой модели распадается па три этайа Первый - определение всех возможных состояний электростанции. Второй - {армирование матрицы интенсчаностей переходов

г •»

[С] систеш равнений Колмогорова для стационарных вероятностей состояний

И ■ Н=й. ' »>

Третий - решение системы уравнений (1) относительно вектора стационарны>: вероятностей ^р] с учетом условия нормкроЕки и определение средних времэй пребывания в состояниях.

Любое состояние I электростанции описывается вектором С}

^ = {^И , Я'12 , <Н5} )

где с^, , - число генераторов з работе, в резерве и в ремонте соответственно.

Совокупность всех возможных векторов задает матрицу состояний [з] Система ограничений позволяет избегать генерации физически нереализуемых состояний

% * +£Кз »л}

о^о^п-Х) О)

где п - об^ее число генераторов ла электростанции;

/у - число параллельно работающих генераторов.. Предлоги следующей алгоритм формирования матрицы [с] . Пусть электростанция находится в некотором состоянии I. Тогда:

- если ¡^ , возможен отказ генератора и переход з состояние

тогда <)• + и С1Г%и.Х;

- если • возможен пуск генератора из резерва и переход в состояние к; тогда (^{о^, »•/; ^

И ССк=Г-

- если В'От.ц-^) • возможно восстановление генератора в резерв и переход в состояние i ; тогда

- если (с.-13>0) I. . возможно восстановление генератора в работу и переход з состояние т ; тогда

После перебора всех возможных состояний с матрица [с] заполнена за исключением диагональных элементов, которые определяются

св=-£сч ,

№

где - число возможных состояний электростанции. Наличие системы ограничений (3) при формировании векторов типа (2) гарантирует, что из любого состояния возможен хотя бы один переход, и в любое состояние также возможен хотя бы один переход.

Система линейных уравнений (1) решается методой Гаусса с выбором веддего элемента на каждом шаге.

Анализ капитальных затрат и эксплуатационных расходов на электростанцию показал, что при фиксированном типе генераторов обе эти составляющие можно с хорошей точностью считать зависящими от числа генераторов прямо пропорционально. Б то же время ущерб от перерывов электроснабжения представляет собой неубывающую функцию вероятности работы с дефицитом мощности и среднего времени восстановления электростанции. Еышеизлог.знное позволило сделать вывод об унимодальности зависимости затрат на функционирование объекта по его электростанции от '-тела генераторов при их фиксированном типе. В связи со случайна характером ущерба от нарушений электроснабжения и, частично, эксплуатационных расходов, окончательно критерий оптимизации сформулирован в следующем виде: минимум математического ожидания затрат на строительство и эксплуатацию объекта по числу и типу генераторов на его электростанции.

Б связи с унимодальностью кривой затрат был принят следующий алгоритм минимизации целевой функции: последовательное приращение числа генераторов при фиксированном их типе и. прос-

той перебор типов генераторов. Создана программа оптимизации состаза автономной электростанции, реализующая разработанные алгоритмы. В качестве исходных данных для этой программы используется ряд числовых характеристик самого объекта освоения месторождений нефти и газа континентального шельфа и рассматриваемых при проектировании типов генераторов. Помимо этого необходимо задать функцию ущерба от перерывов электроснабжения и плотность распределения эктиеной нагрузки дяя всех стационарных периодов работы объекта.

В главе 2 выполнен анализ составляющих ущерба от нарушений нормального режима электроснабжения объектов освоения мес-торождений'нефги и газа континентального гель фа. "Для удобства прсзедения анализа все электропотребители таких объектов были разделены на две группы - потребители технологического комплекса и обг-е'судоЕые потребители. При нарушении электроснабжения технологического комплекса экономический ущерб возникает от снижения обьемоз добыч!! нефти и газа, замедления подготовлен продукции е;сважин к транспортировке, ухудшения качества подготовки продукции, снижения объемов перекачки продукции на берег, замедления темпов сооружения скважин, простоя оборудования. В свою очередь, перерыв в электроснабжении потребителей обЕесудовсго комплекса может приводить к возникновению экономического ущерба от необходимости приостановки функционирования технологического комплекса и от задержи транспортных операций: в крайних случаях - ¡с тяжелым последствиям вплоть до гибели объекта и создания условий, опасных для жизни обслу-

кивающего персонала. В работе используется принятая в литературе классификация ущерба от перерывов электроснабжения по его природе на ущерб, возникающий от еамого-фаета нарушения нормального электроснабжения, но не зависящий от длительности ье-.-рутсения; ущерб, зависящий от продолжительности нарузения нормального электроснабжения; ущерб, вызываемый затратам; на восстановление технологического процесса.

Далее в работе рассматривается ущерб от перерызов электроснабжения потребителей технологического комплекса.

Буровые установки обеспечивают процессы сооружения, крепления и испытания скважин. Рассмотрены два основных технологи-' ческих режима - собственно бурение (долбление) скважин и спуско-подъеьиые операции. II в том и в другом режиме ущерб от перерывоз электроснабжения смалывается из сдедухеих состаьля-кяцих: ущерб от удлинения срогав сооружения скважш, ущерб от простоя оборудования, ущерб от возможных ВЕарий (прихватов), в случае аварии - ущерб от возможной ее нелиггвндадии.

Скважины механизированной добычи нефтл предназначены для подъема жидкости из пласта на поверхность к согдакия давления для ее транспортировки к объектам первичной подготовки. Рассмотрена газлкфтная добыча нефти в случаях индивидуальной, групповой и централизованной закачки газа в пласт к добыча нефти с помощью погружных бесштанговых насосов. При перерыве электроснабжения ущерб возникает от снижения мл полного прекращения добычи нефти, от простоя оборудования к, в осложненных условиях, от возможности образования весчанных пробок.

Объекты подготовки нефти к транспорту обеспечивают сепа-

рацию г: очистку продукции ск?ад«н. Пои перерыве электроснабжения ущерб вознп!!азт от потери попутного газа, прекращения отпуска нефти и газа и от простоя оборудования.

Объемы поддержания пластового давления (ПШЭ обеспечивают нормальную длительную эксплуатация месторождения. Кратковременные перерывы зл?:сроснаб~'Зт-.я не влияют на эти процессы и таерО обусловлен только простоем1 оборудования.

3 работе рассмотрен« также объекты транспорта ьеСти и газа на берег и потребители оГмпесуговсго компдекса.

Миниг.мзэгня уцерба обеспечивается соответствую^ям порядком отключения потг-еЗигеяей при нарушениях злэггтроскабхениз. Порядок отключения должен удовлетворять двум требованиям: нинальнке нарушены тсинологического секима и быстрота л легкость восстановления тчхнстогич?окого процесса после востаЕОЬ-ляния нормаль ног о злектроснабгэнйд. Предлагается еледуасй порядок отключения псгр?битег<гй при лефгаоте шя-ивеой кгагдсазя в системе слеотуоснаД\х-:;:-:л, вызванном аварийным откхкнэниа-м генераторов. 5а первой ступета откаочаигср неответственные потребито-чя общесудозого комплекса и потребители систеиы ПЦч, если они есть. На второй ступени отмечаются потребители буровых установок, кроме тех, которые обеспечивают аварийный польем колонны бурильных труб. На третьей ступени отключаемся потребители комплекса добычи нефти с сохранением насколько вог-мол:о те::нолоп:ческкх цепочек: добыча - подготовка - транспорт нефти. Еа четвертой ступени отключается оставшиеся в работе потребители Суровых установок и обпиэсудового комплекса. В соответствии с этим порядком отключения и скалой ожидаемого де-

фицита мощности строится функция ущерба от перерывов электроснабжения.

Б работе показало, что основная часть составляющих ущерба лклейно зависит от зремени нарушения электроснабжения . Исключения составляют ущерб от аварки на буровых установках и ущерб от образования песчанных пробок на скважинах. В целом с хорошей точностью можно считать, что ущерб от нарушения электроснабжения представляет собой ступенчатую функции дефицита мощности и линейную функцию времени существования этого дефицита Таксе предположение позволяет использовать оценку-среднего времени нарушения нормального режима. злектроснабнения. а не плотность распределения этого времени.

В главе 3 сформулированы следуйте требования к определения электрических нагрузок в рамках рассматриваемой задачи. Первое - представление активной мощности как одномерной плотности распределения на конечном отрезке для лнйого стационарного ре гама работы объекта. Второе - возможность построения плотности распределения активной мощности по тем данным, которыми располагает проектировщик на стадии выбора варианта электроснабжения. Третье - удобство и легкость использования предлагаемых методик Приеден краткий обзор применяемых методов расчета электрических нагрузок.

Поскольку информация о виде и параметрах закона распределения электрической нагрузки для конкретного потребителя, как правило, отсуствует, предложен следующий алгоритм восстановления оценочной плотности распределения.пс расчетным когффицкея-

там графика нагрузки. Оценка ищется в классе одно- и двухпара-метрических классических непрерывных распределений. Известна номинальная мощность потребителя Рн и коэффициенты загрузки К}, максимума и формы кф. По этим данным определяются следующие параметры неизвестной плотности распределения:

- математическое ожидание Мр = Ря • к3 j

- дисперсия Dp = P#*к; •(!<1~1);

- 95 % квантиль PQ3S =Рн'кп-К3 .

Вводится некоторое пространство параметров распределения активной мощности. Это пространство трехмерно и имеет координатами среднюю мощность Рср среднеквадратичную и мощность, соответствующую S52 квантилю распределения Р^ Лсбое классическое распределение однозначно задает з этом пространстве некоторую область - поверхность для двухпарачетрического распределения и линии для одкопараметрического. Эти области для j-его распределения заданы параметрически

Pep-jfVaf ,о2)} РекP0i3S

где G,, а2 - параметры распределения.

Расчетные коэффициенты нагрузки задают в данном пространстве точку с координатами (zi7 xZfxs).

Расстояние от этой точки до J -ой области определяется

Реализация критерия

позволяет найти наиболее достоверную оценку параметров распре- -деления при его гаданием виде. Критерий-(5) с учетом (4) сводится к системе нелинейных уравнений:

i I-' I

которая ренается оделено методом градиентного о пуска с переменным ¡лагом. Последующая реализация критерия

l!'?-J-*-tnLn (5)

осуществляется пербором. Последовательная реализация критериев (5) и (6) позволяет полупить наиболее адекватную оценку вида и пграмггров плотности распределения активней ¡¿ощяоети.

___ Дяя..радало1£йбител-зй, ..используемых ка объектах освоения

ткаьфа, данные о параметрах электрических нагрузок отсутствует. Это относятся к буровым установка.; БУ 65С0 ЭП с приводом постоянного тока. С целью определения параметров закона распределения нагрузки были проведены экспериментальные исследования на егмоподъэмнкх плавучих буровых установках СПБУ 6500/60. Ещи сняты графики нагрузки для ьсех основных -технологических режимов, как то турбинное бурение, роторное бурение, Ерошвка, спуско-подъемные операции, простои. Плотности распределения активной нагрузки для всех названных ре:<имэв аппроксимированы бета-распределениями. Так как при простоях фиксируется судозая нагрузка, была поставлена к решена задача выделения технологической нагурузки в чистом виде. Плотность распределения технологической нагрузки искалась также в классе бета-распределений по критерию метода наименьших квадратов. Есе распределения проверены на непротиворечивость по критериюX .

- 19 -

С целью проверки возможности использования данных об электрических нагрузках элёктроприемников сухопутных месторождений нейти и газа для аналогичных приемников морских промыслов были проведены экспериментальные исследования нагрузок КГДУ им. Нариманова. Полученные оценки плотностей распределения для характерны? злегсгропркзмников достаточно хсроеэ согласуются с данными, погученкьки другими авторами для нефтепромысловых объектов, расположенных на суке.

Задача получения плотности распределения электрической нагрузки для объекта в целом решалась с учетом различия коэффициентов включения разных потребителей и с учетом технологических ограничений на совместную работу отдельных потребителей. Пусть задана некоторая система потребителей электрической энергии. Число потребителей известно г. равно К . Для' каждого потребителя к?гест:-:1 плотность распределения агатной иоз-зостк и шдиввдуальныг коэффициент гхитаензя , который •грактуетзя как вероятность работы ¿-го потребителя з кркстор:гё момент времени. На отдельные потребите®? налог-ены свягк, задрызгал?»

совместную работу. Пример такой скстемк приведен на ркс. 2. Система отрешающих связей фэриз.гязуе?ся посредством изтркца связей [5] , элемент которой 2ц ~ 1 , если совместная работа потребителей I и д запрещена Показано, что любой иной вид связи между потребителями может быть сведен к дачному.

Вся система потребителей разбивается на. группы по признаку наличия, связей между потребителя;,« внутри группы л их отсутствия зне ее. Таким образом полученные группы между собой не связаны. Лля группы составим матрицу включений [сЬ\ . Элемент

Рлс. 2. Пример системы электропотребителей с запрещающими технологическими сеязями

матрицы Вty1, если j-ьм потребитель включен в варианте £. Строку матрицы [б] назовем вариантом включения. Если какой-либо вариант включения предполагает совместную работу потребителей, имеющих между собой запрещающую связь, то его коэффициент включения (вероятность реализации) будет равен нуля. Ддя лкйс-го разрешенного варианта включения £ группы?!?, кроме первого, с котором все потребители отключены, коэффициенты включения будут определяться

fijff EtfO

bjem; Uj

Все варианты, содержащиеся в матрице включений, составляй полную группу событ'уй. Тогда

Плотность распределения активней мощности для варианта включе-

ния включенных е нэм потребителей, так как потребители независимы и 5?м?.те внутри варианта оолий коэффициент включения. Варианты реализуется тодьгео по оздвлг-ности, следовательно плотность распределения активной мощности для группы в целом

Группы по условию их зццеленка между собой не связана Сдадоватольяо, ;.а зяектритеспие нагрузки сугь кезазиеэегз случайные вегичикы, чья плотности распределения могут 6&:э свернуть; дгл плотности ?е.слределения активной мояроотг для объекта в делом.

Нг основе разработанных алгоритмов создан пакет прикладных протрав-; расчета электрических нагрузок объектоз освоена.? морских месторождений нефти к газа

В гдззе_4 изложены результата практического применения

разработанные програ.ч<ньк средств. Разработанные программна? средства внедрен:; в практику проектных работ института КЖК-шельф (г. Симферополь). Комплекс программ оптимизации состава автономной злекгростаниии применен при проведении работ по

где - число потребителей в 4 -ой группе.

проектирован™ обустройства морского месторождения нефти Д-б. Угстороздение расположено на шельфе Балтийского моря при кратчайшем расстоянии от берега более 20 км и глубже «оря 32 м. Проектом обустройства местороздения предусмотрено сооружение двух морских стационарных платформ (ЖП).

Проектировщиком было предложено для рассмотрения и оценки экономической эффективности четыре варианта глектроснабкения МЗЕ. Дза варианта предусматривал/! электроснабжение Ш1 от берегового источника по подводная кабельным линиям (как с сооружением центральной энергетической платформы (НЭП), так и без него); дза - электроснабжение ).Ш от азтснсмкой электростанции с генераторами различной мощности, р&снолаизнной либо на ЦЗП, либо на ка>дай_}ЙЕ

Автором была разработана программа, оптимизации обельной лянки иопслъзуизая z качестве модели надечзеста модель "гибели и размноданпя". fía основании данных проекта построена функция ущерба от перерывов элехтрсскайкениа и оценены электрические нагрузки 1ДЯ. Б результата" выполненных расчетоз оптимальным был определен вариант электроснабжения МОП с индивидуальной автономной электростанцией ::з четырех днзельге;:ератор.:в по 2000 кЕт. По сравнению с базовым вариантом обвие затраты уменьшается более, чем на ■! млн. рублей (з ценах 1988 года!.

3 приложяипх приведены тексты разработанных программных средств, а также документы, подтверадамцие внедрение разработок и их экономическую эффективность.

Заключение

.3 предлагаемой работе получены сведущие результаты.

1. Выбрана к обоснована модель надежности автономной электростанции для объектов обустройства юрских месторождений нефти и газа, учит1закнэя Бремя пуска генераторов из холодного состояния. Разработан алгоритм расчета надежности автономной электростанции в соответствии с принятой моделью.

2. Предложен зконо>-!Ичес:сЯ критерий оптимизации состава автономной электростанции, позволяющий учитывать специфику каждого конкретного объеета. Разработана программа оптимизация состава аътоаомной электростанции.

3. Проведен анализ составляющих зконо::ическс-го ущерба о? пзрэрывов злетрсснабженил технологических и сбгесудовых потребителей объектов обустройства морских нефтегазовые: месторождений и разработана методика построения функции ущерба.

4. Проведены экспериментальные исследования и получены параметры плотностей распределения электрических нагрузок СПВУ 5500/60 типа "Еакы" и Зурззой установки БУ 65С0 ЗП, а таете типовых потребителей ВГДУ им. Нариманова

5. На основании вероятностных представлений об электрических нагрузках разработан алгоритм свертки плотностей распределения отдельных потребителе'"! для систем с наложенными технологическими связям*, разработана методика восстановления оценочной плотности распределения электрических нагрузок по расчетным коэффициентам графиков нагрузки. Создан пакет прикладных программ расчета ?ле::трических нагрузок обьектов обустройства морских нефтегазовых месторождений.

- 24 -

6. Разработанные программные средства внедрены в практику проекте; работ института ШПИшельф, что даэт экономический эффект от сокращения трудозатрат при проектировлнии порядка 10 тыс. рублей ка один объект (в ценах 1989 г.). Приме некие программы оптимизации состава автономной электростанции позволило определить оптимальный вариант электроснабжения МСП для месторождения нефти Д-б, что дает ожидаемый народнохозяйственный эффект в разьйре <*0Э тыс. рублей в год (з ценах 1988 г.)

Основное содержание диссертации опубятозано в следующих работах.

1. 5.Г. Ьйныпоь, Я. И. Суд, А. Е Егоров Эксдеряментальные исследования нагрузок генераторов ПЗУ. В : "Проблемы создания моаных электроэнергетических систем и систем элекхредвижния для судов ледового плавания и технических средств освоения шельфа".- Л: "Судостроение", 1983.

2. Егоров А. В. Оценка распределения технологической нагрузки ка сачошдеемных плавучих буревых установках. В кя.: "Проблемы комплексного освоения нефгяных и газовых месторождений".-М. : ЬЙНХнГП, 1384.

3. Егоров А. В. Автоматизация расчета показателей надежности автономных электростанций // З'Л Машины и нефтяное оборудование, 1985 N 3.

4. Указания по элегарсскабжниа сб-ьэкгоь обустройства морских нефтегазовых месторождений. Часть !. Указания по кате-герирования электроприемников и определений электрических нагрузок. ЬД 51-01-Ю-35. - Ы.: Ыингазпром, 1905 (Колле:лиа аэто-

ров: Меньшов Б. Г. , Суд И. И., Егоров А. а и др. 1

5. Меньшов В. Г. , Суд И. И., Егоров А. В. и др. Руководящий нормативный документ "Указания по электроснабжению объектов обустройства морских нефтегазовых месторождений". В кн.: "Комплексное освоение кефгэгазовых ресурсов континентального кельта СССР". Часть 2. К.: }ШНГ, 1985

5.' Суд И. И., Егоров А. Е. Оптимизация состава оборудования электростанций объектс-Е обустройства морских нефтегазовых месторождений. в кн.: "Комплексное освоение нефтегазовых ресурсов кснтичен?алького шельфа СССР". Часть 2,- К: >.Г22Г, 1886

7. Принципы подбора энергетического оборудоваенкя морслгх стационара« платформ. РД 51-01-23-86. Н.: ЖНГ, 13Ь5 (Коллектив авторе.^: Пиклаури Г. В, , Менвиоз В. Г., Егоров А. В. к др.)

8. Егоров А. В. а Зрлнхкач А. С. Определение плотности-распределения э/е-яигсеекчх загрузогс для системы с наложениями связями //-ЭИ Техника к технодс^йг до5кчк нефти к обустройство нефтяных моотсрождеь'чй 19ВЗ, N 7

9. Егоров А. В. , Суд ЛII 'наетз электрических нагрузок еамоподъемной Оурозэй установки типа "Бак«" // КГИС Научно-производственные достижения нефтяной прскьшеккои-»! в новых условиях хозяйствования 1389, N 1

10. Егоров А. Е. Выбор модели надемюсти автономной электростанции. В кн.: "Моделирование и оптимизация технологических процессов нефтегазовой отрасли1'. Труди ЖР1Г, выпуск 231. -

: кинг, 1591